高频课设文档格式.docx
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十六进制
0000
0001
1
0010
2
0011
3
0100
4
0101
5
0110
6
0111
7
1000
8
1001
9
1010
A
1011
B
1100
C
1101
D
1110
E
1111
F
表1
要实现2个无符号4位二进制数的相加，可使用74LS283作为加法芯片，
74LS283的管脚图如图1.1所示：
2个四位二进制数分别从A4—A1和B4—B1输入，其和从SUM_4—SUM_1输出，因为输出也是一个二进制数，因此输出的最大值为15，当2个输入二进制数之和大于15时，将从C4输出一个进位信号。
用拨码开关产生2个4位二进制数进，分别接入到图1.174LS283管脚图
73LS283的两个输入端，逻辑探针与芯片的C4口连接，当有进位输出时，逻辑探针将点亮。
输入信号和输出信号同时与十六进制显示芯片连接，显示成十六进制形式。
2.3电路图及仿真结果
加法电路的电路图如图1.2所示：
图1.2加法电路的电路图
两个输入为6、5和15、9的电路仿真图分别入图1.3和图1.4所示：
图1.3输入为6和5的电路仿真图
图1.4输入为15和9的电路仿真图
3病人呼叫大夫的电路设计
3.1设计内容及要求
（1）设计8个病人呼叫大夫的电路，0号病人病情最轻，7号最重，病情最重的病人优先级最高；
（2）8个病人按照优先级的高低得到响应，即两人或两人以上同时呼叫大夫，至相应最重病人的呼叫请求；
（3）呼叫时用蜂鸣器发声，同时显示病人的号码；
（4）通过拨码开关模拟8个病人的呼叫。
考虑到病人的呼叫有优先级之分，可以使用优先编码器74LS148来区分病人的优先级。
。
74LS148的管脚图如图2.1所示，74LS148的功能表如表2.1所示：
图2.174LS148管脚图
输入
输出
EI
D0D1D2D3D4D5D6D7
A2A1A0
GSEO
1
×
×
00000000
1
10
100
1000
10000
100000
1000000
10000000
000
000
111
110
101
011
010
001
00
01
表2.174LS148的功能图
8位病人呼叫医生的情况可通过与拨码开关的连接来实现，并且根据74LS148的功能图，分别将7号到0号8位病人与74LS148的D7—D0口相连（即实现了当有两个或两个以上的病人同时呼叫医生时，医生只相应优先级高的病人）。
当有病人呼叫医生时GS为1，无病人呼叫时GS为0。
可用GS口去连接蜂鸣器，以实现当有病人呼叫时，蜂鸣器发出声音，提醒医生有病人呼叫。
最后将A2—A0接数码显示管来显示医生应相应的病人的编号。
病人呼叫医生电路的电路图如图2.2所示：
图2.2病人呼叫医生电路的电路图
当只有一个病人和多个病人同时呼叫医生时的电路仿真图如图2.3和2.4所示：
图2.3只有4号病人呼叫医生时的电路仿真图
图2.42号、5号和6号病人同时呼叫医生时的电路仿真图
4用74LS90实现十进制计数器的设计与显示
4.1设计内容及要求
（1）以0，1，2，...，9为计数顺序；
（2）以0，2，4，6，8，1，3，5，7，9为计数顺序。
3.2设计原理及思路分析
74LS90计数器是一种中规模二一五进制计数器，其管脚图如图3.1所示：
图3.174LS90管脚图
74LS90的功能表如表3.1所示：
复位输入
R01
RO2
R91
R92
QD
QC
QB
QA
×
计数
表3.174LS90的功能表
将74LS90的输出QA与输入INB相接，构成8421BCD码计数器；
将输出QD与输入INA相接，构成5421BCD码计数器。
8421BCD码计数器和5421BCD码计数器的计数顺序如表3.2和表3.3所示：
计数
输出
对应十
进制数
表3.28421BCD码计数器的计数顺序
输出
表3.35421BCD码计数器的计数顺序
由表3.2和表3.3可知，将74LS90的输出QA与输入INB相接时，74LS90的计数顺序为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。
将74LS90输出QD与输入INA相接时，74LS90的计数顺序为0、2、4、6、8、1、3、5、7、9，正好符合设计要求。
3.3电路图及仿真结果
计数顺序为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9和0、2、4、6、8、1、3、5、7、9的电路图如图3.2和3.3所示：
图3.2计数顺序为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9的电路图
图3.3计数顺序为0、2、4、6、8、1、3、5、7、9的电路图
计数顺序为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9的电路其仿真后的现实顺序如图3.4所示：
图3.4计数顺序为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9的电路仿真图
计数顺序为0、2、4、6、8、1、3、5、7、9的电路其仿真后的现实顺序如图3.5所示：
图3.5计数顺序为0、2、4、6、8、1、3、5、7、9的电路仿真图
5数码管显示控制电路的设计
5.1设计内容及要求
（1）能自动循环显示数字0,1,2,3,4,1,3,0,2,4；
（2）用到的器件74LS00（二输入与非门）、74LS10（四输入与非门）、74LS47（七段译码器）、74LS90（二-五-十进制计数器）、七段数码显示管。
4.2设计原理及思路分析
电路设计的原理框图如图4.1所示，由原理框图知将74LS90当做十进制计数器。
因此可将74LS90的输出QA与输入INB相接，构成8421BCD码计数器（8421BCD码计数器的计数顺序见表3.2）。
再运用组合译码电路将十进制计数器5—9的输出分别译码成1、3、0、2、4。
经过组合译码电路后的信号输入到七段译码电路，最后经数码管显图4.1电路原理框图
示。
令输入到七段译码电路的信号的逻辑函数表达式为：
（
、
依次为最高位、次高位和最低位），其中：
逻辑表达式S的真值表如表4.1所示：
表4.1逻辑表达式S的真值表
由上表可得逻辑表达式S随计数的变化规律正好符合题目要求。
4.3电路图及仿真结果
数码管显示控制电路的电路图如图4.2所示：
图4.2数码管显示控制电路的电路图
数码显示顺序的电路仿真图如图4.3所示：
图4.3数码显示顺序的电路仿真图
6灯控电路的设计
（1）用两个开关A和B控制四盏灯L1、L2、L3和L4。
要求AB=00时灯全灭；
AB=01时灯左移；
AB=10时灯右移；
AB=11时灯全亮；
（2）74LS00,74LS86（二输入异或门），74LS138（三八译码器）和74LS161（十六进制计数器）。
5.2设计原理及思路分析
电路设计的原理框图如图5.1所示，由要求得当A、B中有一个为高电平时，就有灯亮；
当A、B都为低电平时，灯都灭，因此可以用A和B相或后的值来控制74LS138的使能端
（即
）。
整个显示部分共有四盏灯，图5.1电路原理框图
可以使这四盏灯通过组合电路接74LS138的低四位
到
，而当AB=00时灯全灭，AB=11时灯全亮，可得到灯亮灭的逻辑函数：
（令灯亮为逻辑1，灭为逻辑0）。
当AB=01时灯左移，AB=10时灯右移，可以用A的变化来控制74LS138译码的顺序来实现。
74LS138的管脚图如图5.2所示，其功能表如表5.1图5.274LS138管脚图
所示：
CBA
Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7
O
00000000
10000000
01000000
00100000
00010000
00001000
00000100
00000010
00000001
表5.174LS138功能表
5.3电路图及仿真结果
通过以上分析可得灯控电路的电路图，如图5.3所示：
图5.3灯控电路的电路图
AB=00、AB=11、AB=01和AB=10的电路仿真图分别如图5.4、图5.5、图5.6和5.7所示：
图5.4AB=00时的灯控电路仿真图
图5.5AB=11时的灯控电路仿真图
图5.6AB=01时的灯控电路仿真图
图5.7AB=10时的灯控电路仿真图
7直流稳压源的电路设计
6.1设计内容及要求
要求输出直流电压在一定范围内可调10--12V。
6.2设计原理及思路分析
直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要经过变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。
四个环节的工作原理如下：
（1）电源变压器：
是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。
（2）整流滤波电路：
整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。
再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1。
本文中的电路设计采用桥式整流滤波。
（3）滤波电路：
可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。
（4）稳压电路：
稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。
常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。
本次文中的电路设计采用集成稳压源LM7812CT。
为了实现输出直流电压在10—12V范围内可调，可在输出端接一滑动变阻器。
6.3电路图及仿真结果
直流稳压源电路的电路图如图6.1所示：
图6.1直流稳压源电路的电路图
直流稳压源电路的电路仿真图如图6.2所示：
图6.2直流稳压源的电路仿真图
8总结及心得体会
通过本次课程设计，让我对电路仿真有了一个更加具体的认识。
在平常的电路设计中，我们所设计的电路大多数情况下都会存在一些问题，可以运用电路仿真软件来验证我们所设计的电路在逻辑上是否正确，并且可用来帮助我们查错。
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